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【呕心原创】工程中导体力学计算---饼饼侠

发布于：2015-09-09 12:09:09 来自：电气工程/电气工程原创版块 [复制转发]

讲一讲导体力学计算，一般2个电线杆之间有个电线算个电线杆的拉力弧垂，或者变电站构架之间的拉力弧垂等，不过这里强调一点，这不是输电线路的计算方法，这里讲的是确认构架位置，算导体拉力与弧垂，算拉力是给土建提基础，算弧垂看是否满足规范。

一般来说，很多人都是根据经验估算或者软件计算，然后一代一代传下去，很多人就不知道怎么自己算出来，为什么注册电气考那么多力学，其实还是有必要的。

本贴就根据电力工程一次手册的力学计算，来实际讲一讲。书上面有的说的比较模糊，学电气的不仔细研究下，还会有点懵。

1、你要确定，你所在的地区的分区条件，比如覆冰、风速、温度、污染等，选出你所在分区的条件、爬电比距等这里就不多说了

2、根据工程情况确定导体型号、绝缘子参数等等（计算出各种状态下的力）

3、根据你构架情况，跳线、引下线等算出每一段的力

4、根据这些基本条件，按公式算剪力、荷载因数，然后把他们转化成N为基本的单位，列状态方程求出各种状态，求出各种状态拉力、弧垂。

那我开始举个例子吧，在例子上再说一说，我可能只算3种状态的，多了就不算了原理一样。

一、首先是原始资料及计算条件

编号	工作情况	气象条件及附加荷重	备注
		温度oC	风速m/s	覆冰厚度mm	导线工作状况
1	最高最低气温	40/-20	0	0	正常工作，无附加荷重
2	最大风速	-5	30	0	正常工作，无附加荷重
3	最大覆冰	-5	10	10	正常工作，无附加荷重
4	安装检修	-10	10	0	三相100kg,单相150kg

二、导线、绝缘子串的机械特性及荷重计算（此处一次手册公式，自己再算算）

（一）导线各种状态下的单位荷重

三、计算方法及步骤

（一）统计集中荷重

集中荷重表

编号	引下线牌号	引下线长度 m	不同气象条件下的引下线导线荷重 kg/m	线夹重kg	不同气象条件下集中荷重 kg
1	6	6’	7	1	6	6’	7
P1	LGJ-240/30	5.0	0.9222	1.725	0.936	1.8428	8	12.611	16.625	12.680	17.214
P2	LGJ-240/30	6.0	0.9222	1.725	0.936	1.8428	8	13.534	18.350	13.616	19.057
3
4

图1

（二）各状态计算

1、无冰无风时

（1）求构架支点反力（kgf）

导线在垂直荷重作用下两构架支点的反力，根据所有力对构架悬挂点的力矩平衡条件得出

其实这里不用算RB，因为算出RA根据求各段剪力，最后也可以得到RB。我只是为了验证一下，手册上也是这么说的。

（2）求各段剪力（kgf）

依照左右二侧剪力之差

的规律，自构架A侧至B侧计算各段（荷载变化处）的剪力，如下表所示。

此处结合简化图看：

表各段剪力计算结果

A侧剪力剪力为先用A侧RA，得到第一个剪力96.457，然后减去绝缘子及P1，得到15.346，再减去这段导线重和P2得到-9.180，再减去下一段至B侧绝缘子的导线重得到-18.374，反之得到B侧剪力。

（3）求各点力矩（kgf.m）

（三）求解导线状态方程

利用导线状态方程式计算导线在各状态时的水平应力、水平张力和导线的弧垂。

对于等高构架，有状态方程：

得出下表：

这里强调一下，你假设的一定是最高温度或者是最大荷载(也就是有冰有风)，书上为什么说要排除最大风速呢，是因为最大风速，不会长时间持续几个月，而在冬天北方，或者夏天，最高温度和最大荷载的持续都会很长，我们算拉力，为土建做基础提子，一要保持安全性，二要保持经济型。其实我们算的是数值，土建会根据他们的再乘以一定系数，也就满足了，不需要我们用最严重的情况来算我们的拉力和弧垂，我们仅仅需要保持正常条件下的弧垂就可以。